python 用lasso进行变量选择_python – Lasso – 选择scikit坐标下降的初始点

在scikit-learn中使用Lasso进行回归时,初始系数的选择会影响结果。默认使用零系数作为起点,但可以通过设置`warm_start=True`并自定义`coef_`属性来改变初始点。对于非唯一解的情况,如退化设计矩阵,Lasso解决方案是一系列连续的最优解。LARS算法可以用于处理这种情况,它平等地对待所有特征。

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我的问题在于scikit中的Lasso非常普遍:

我正在使用Lasso进行回归,以便为特征x_i拟合一定数量的点y_i.点数n严格地低于特征的尺寸p.

因此,存在针对给定惩罚α系数的若干解决方案.

scikit给出的解决方案取决于起点(它是d个零系数的向量).

除了修改库之外,您是否知道另一个库可以自由选择起点?

或者也许有一个明显的选择我错过scikit选择起点?

解决方法:

可以在scikit-learn中设置Lasso的初始点.

但是可能存在一组无限的同样好的解决方案,以发现您需要一些先进的二次编程方法

要设置初始点,只需使用warm_start = True初始化模型并设置其coef_属性.

像这样:

from sklearn.linear_model import Lasso

model = Lasso(warm_start=True)

model.coef_ = manual_initial_coef

model.fit(X, y)

if not self.warm_start or not hasattr(self, "coef_"):

coef_ = np.zeros((n_targets, n_features), dtype=X.dtype,

order='F')

else:

coef_ = self.coef_

if coef_.ndim == 1:

coef_ = coef_[np.newaxis, :]

但是,在我看来,默认初始系数(零)对于大多数问题是最好的.实际上,当你使用套索时,你通常会认为它的最终系数大部分为零 – 为什么不从全零开始呢?

在退化设计矩阵的情况下,Lasso解决方案确实是非独特的.但是不能有多个不相交的局部最优(如在神经网络中),因为成本函数仍然(非严格地)凸.相反,可能存在一组连续(也是凸起)的同样好的解决方案.这种模糊性的最简单的情况是当x由两个相同的列组成时:系数(beta,0),(0,beta)$,并且它们的所有凸组合都做得很好.

如果是这种情况,从多个随机点简单重新启动将无法为您提供整套解决方案.相反,您需要使用special techniques以某种方式定义其角(极端)点,或以某种方式定义此集合中的“最佳”解决方案.定义唯一“最佳”解决方案的一种方法是LARS algorithm(sklearn.linear_model.Lars),它为不确定情况下的所有协变量赋予“平等权利”.

标签:python,graph,scikit-learn

来源: https://codeday.me/bug/20190708/1403368.html

03-20
### Lasso 回归算法概述 Lasso(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)回归是一种线性模型,通过引入 \(L_1\) 正则化项来实现特征选择和减少过拟合的效果。其目标函数是在传统线性回归的基础上增加了一个惩罚项,即权重向量的绝对值之和乘以一个超参数 \(\lambda\)。 #### 数学表达形式 Lasso 的目标是最小化以下损失函数: \[ \min_{w} \frac{1}{2n} \|Xw - y\|_2^2 + \alpha \|w\|_1 \] 其中: - \(X\) 是输入数据矩阵, - \(y\) 是目标变量向量, - \(w\) 是权重向量, - \(\alpha\) 是控制正则化的强度参数[^1]。 这种正则化方式使得部分权重可以精确地变为零,从而实现了自动特征选择的功能。 --- ### 算法的核心机制 Lasso 回归可以通过两种主要方法求解:**坐标下降法** 和 **最小角回归法 (LARS)**。 #### 坐标下降法 该方法通过对单个权重进行逐一优化,固定其他权重不变,逐步逼近全局最优解。具体过程如下: - 始化所有权重为零; - 对于每一个维度上的权重,单独调整使其误差减小; - 当所有权重变化幅度小于设定阈值或达到最大迭代次数时停止迭代。 这种方法简单高效,在许多场景下表现良好。 #### 最小角回归法 (LARS) 这是一种专门针对稀疏解决方案设计的技术,能够有效解决大规模问题中的计算效率瓶颈。它利用几何角度的概念动态选取最相关的特征加入到当前模型中直到满足终止条件为止[^2]。 --- ### 应用领域与发展前景 由于具备良好的特性——既能防止过拟合又能完成内置型降维操作,Lasso广泛应用于生物信息学、金融预测等领域当中,特别是在面对超高维度但样本数量相对较少的情况尤为适用[^3]。 未来发展方向可能涉及以下几个方面: - 探讨更加智能化自适应调节参数的方法; - 结合深度神经网络框架构建混合架构用于处理非结构化大数据集. --- ```python from sklearn.linear_model import Lasso import numpy as np # 创建模拟数据 np.random.seed(42) X = np.random.rand(100, 5) true_coef = [1.5, -2., 0., 0., 0.] # 只有两个重要特征 y = X @ true_coef + np.random.randn(100) * .5 # 训练Lasso模型 lasso = Lasso(alpha=0.1).fit(X, y) print("Estimated coefficients:", lasso.coef_) ``` 上述代码展示了如何使用 `scikit-learn` 中的 Lasso 类训练简单的回归任务,并打印估计得到的系数数组验证是否成功进行了有效的特征筛选. ---
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